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護(hù)理呼叫主機(jī)系統(tǒng)廠家-CDMA系統(tǒng)的語音編碼技術(shù)

2023-10-20 12:22

            語音編碼包括波形編碼、參數(shù)編碼(聲碼器)和波形、參數(shù)的混合編碼。波形編碼是傳統(tǒng)的語音編碼方式,它以再現(xiàn)波形為目的。例如脈沖編碼調(diào)制(PCM) 是一種簡單而又廣泛應(yīng)用的波形編碼技術(shù),語音信號(hào)經(jīng)過取樣、量化和編碼三個(gè)流程,取樣 頻率為8kHz,每個(gè)樣值用8bit表示,因此傳輸一路語音的速率需64kbit/so使用動(dòng)態(tài)壓縮技 術(shù)后,即自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)也需要32kbit/so因此,它們不適用于移動(dòng) 通信系統(tǒng)。

            參數(shù)編碼是以人類語言生成模型為基礎(chǔ),分析表征語音激勵(lì)源和聲道等特征參數(shù),并且 只要傳輸這些參數(shù),在接收端根據(jù)參數(shù)來合成恢復(fù)語音信號(hào)。顯然,其傳輸速率可以降低, 但語音質(zhì)量較低,因此單純參數(shù)編碼的語音質(zhì)量很難滿足蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信的要求。20世紀(jì) 80年代后期,綜合了上述兩種方式進(jìn)行混合編碼的技術(shù)被廣泛采用,它兼顧了高質(zhì)量的波 形編碼的準(zhǔn)則和高效參數(shù)傳輸與合成技術(shù)。

            上述三種語音編碼器的速率如圖4-49所示。圖中示出在不同的速率下,可以得到不同等級(jí)的語音質(zhì)量。質(zhì)量的等級(jí)分別為廣播質(zhì)量、長途質(zhì)量(有線通信)、通信質(zhì)量(無線通 信)與合成質(zhì)量(聲碼器)。

            廣播質(zhì)量是指一個(gè)寬帶(由。~7000Hz)及無可察覺噪聲的高質(zhì)量語音,所需數(shù)據(jù)率超 過64kbit/so長途質(zhì)量是指從長途電話網(wǎng)所聽到的語音質(zhì)量,其頻帶為300 - 3400Hz (有的 國家是200 ^3200Hz),信噪比大于或等于30dB,諧波失真低于或等于2%~3%。在數(shù)字化 蜂窩系統(tǒng)中釆用混合編碼器,其速率在4~13kbit/s之間。例如,在GSM系統(tǒng)中,釆用規(guī)則 脈沖激勵(lì)長時(shí)預(yù)測(cè)線性預(yù)測(cè)編碼(RPE-LTP-LPC)的編碼器速率為13kbit/s,在Q -CD. MA系統(tǒng)中采用的碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(CELP)最高速率為8kbit/s。
            在Q-CDMA系統(tǒng)中,還有一種語音插空技術(shù),釆用可變速率語音編碼,以提高系統(tǒng)的 容量。
            在雙工通信方式中,通話時(shí)一方在聽話期間,發(fā)送鏈路基本空閑。即使是在講話期間, 也有停頓或空閑。根據(jù)統(tǒng)計(jì),實(shí)際鏈路上傳輸語音的時(shí)間僅占整個(gè)通話時(shí)間的30% -40%, 這被稱為激活系數(shù),約0.3~0.4。
            利用數(shù)字語音插空技術(shù)(DSI),即發(fā)端話音識(shí)別器檢測(cè)是否有話音,決定是否分配信 道。理論上講,有語音時(shí)分配信道,無語音時(shí),系統(tǒng)收回信道。在FDMA或TDMA系統(tǒng)中, 需要做到有語音時(shí),系統(tǒng)給它分配信道或時(shí)隙,這種情況實(shí)現(xiàn)起來既不經(jīng)濟(jì)又較復(fù)雜。在 CDMA系統(tǒng)中,相對(duì)來說,更便于利用語音插空技術(shù),即將DSI與可變速率語音編碼結(jié)合起 來,從而獲得通信容量的增加。碼分多址系統(tǒng)是一種干擾受限系統(tǒng),其容量與其用戶產(chǎn)生的干擾密切相關(guān)。系統(tǒng)中一個(gè) 占用鏈路的用戶在語音空隙期間對(duì)其他用戶將不造成干擾,即背景噪聲(干擾)將降低, 接收端的信干比能提高,或者表明系統(tǒng)還可以允許新的用戶接入,增加系統(tǒng)容量。為了充分 發(fā)揮這種軟容量特性,在Q - CDMA系統(tǒng)中,釆用可變速率語音編碼器,提供8kbit/s. 4kbit/s、2kbit/s和1 kbit/s 4種速率,以適應(yīng)不同的傳輸要求。

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